一種預測大豆抗倒性的方法及其模型的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種預測大豆抗倒性的方法及其模型。本發明提供的方法，包括如下步驟：1)分別測定待測大豆如下7種性狀的數值：莖稈強度、株高、莖粗、分枝數、根長、根重和地上重；2)將所述莖稈強度、所述株高、所述莖粗、所述分枝數、所述根長、所述根重和所述地上重的數值代入大豆抗倒性模型計算抗倒性：LR＝174.162-6.618*BN-2.643*PH+15.165*RW+5.549*SD+0.108*SS+0.027*RL-0.483*SW；其中；若LR大于等于75，則待測大豆為或候選為抗倒伏大豆；若LR小于75，則待測大豆為或候選為易倒伏大豆。本發明的實驗證明，本發明方法方便快速，不受環境影響。
【專利說明】一種預測大豆抗倒性的方法及其模型
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物【技術領域】，尤其涉及一種預測大豆抗倒性的方法及其模型。
【背景技術】
[0002]大豆是一種重要農作物，在我國國民經濟發展以及世界糧食作物構成和國際油料作物生產中均占有重要地位，已成為世界各國食用、飼用植物蛋白和植物油的主要來源。植株倒伏是大豆生產中一個普遍存在的嚴重問題，已成為實現大豆高產穩產和優質的主要限制因素之一。倒伏是由外界風雨等因素引發的植株莖桿從自然直立狀態轉為永久錯位的現象，大豆生長中后期正值夏季多風雨時節，地表濕潤，土壤疏松，易引發倒伏。倒伏破壞作物群體結構，打亂葉片在空間的正常分布秩序，降低光合效率；倒伏植株易受污染并加劇病蟲危害，增加農藥使用量；生長后期倒伏不僅會增加收獲難度，不適應機械化收獲，極大地影響收獲產量，而且會引起籽粒皺縮，降低含油量等，使大豆外觀品質和內在品質都受到嚴重影響。一般大豆倒伏可引起減產20%左右，有關研究認為，倒伏造成的大豆減產率在45% -80%之間，倒伏程度與大豆收獲產量呈極顯著負相關，倒伏每增加一級，產量損失就會增加198kg/hm2。有些高產品種由于不抗倒伏，遇到風雨災害易造成嚴重產量損失，因而很難推廣應用。為了防治大豆倒伏，生產上采用一些防控栽培措施，包括使用植物生長調節劑，如三碘苯甲或多效唑等，雖然有較好的防倒效果，但增加了生產成本，并對生態環境會造成一定的影響，不利于生態農業的發展。通過矮桿育種可以提高作物的抗倒能力，但矮桿品種的生物產量明顯低于高桿品種，矮桿品種只有通過提高經濟系數來提高經濟產量，而經濟系數的提高有一定的限度，如果只靠降低株高來增加抗倒能力，勢必會降低生物產量，進而影響經濟產量的提高。而且隨著植株矮化，出現葉層密集、群體內通風透光不暢、植株早衰、病蟲害加重、籽 粒皺癟等一系列不良反應。目前水稻超高產育種發展趨勢是:適當提聞株聞，以增加生物學廣量進而提聞谷物廣量。有關大?的研究也表明，大?株聞與倒伏程度呈極顯著正相關，株高也與單株產量及有關產量構成因子呈極顯著正相關，表明株高既影響植株倒伏也影響籽粒產量，使得高產與倒伏矛盾突出。因此，提高大豆的抗倒性，是實現大豆高產穩產的有效途徑。
[0003]準確鑒定和評價大豆倒伏性是開展大豆抗倒性遺傳研究和育種的基礎與前提。目前國內外學者對大豆倒伏性己有許多研究，主要采用直觀方法評價品種抗倒伏能力，對倒伏級別的劃分由目測倒伏面積改進為統計小區倒伏株率，評價結果直觀、真實，方法簡便，在生產實際中具有代表性。但是這類評價方法受氣候條件(風、雨等)的影響，如遇不利于倒伏的氣候條件，就難以對品種抗倒性作出科學評價。與倒伏有關的形態性狀，如株高、莖粗、地上部重、冠根比值等，作為大豆抗倒性鑒定單項指標的研究也有報道，由于單項指標涉及因素少，局限性較大，用于評價缺乏準確性，而且不同品種的形態性狀指標均有差異，在未發生倒伏時很難以某一個性狀指標來確定不同材料的抗倒性差異。許多研究企圖找到與大豆倒伏相關的形態指標作為抗倒性的間接選擇參數，如株高、分枝數、莖桿強度、莖粗、根系、地上部重等，但對于它們之間關系的密切程度并沒有一個確切可靠的結論，在常規育種方法中，抗倒性要等到成熟期才能鑒定，且易受環境，尤其是風雨的影響，田間鑒定誤差大，選擇效率低下。
[0004]因而迄今為止，尚沒有建立一個確切可靠的方法用于大豆抗倒性的預測。因此建立不受氣候條件影響的抗倒性評價方法更具有實用價值。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種預測待測大豆的抗倒性的方法。
[0006]本發明提供的方法，包括如下步驟:
[0007]I)分別測定待測大豆如下7種性狀的數值:莖桿強度、株高、莖粗、分枝數、根長、根重和地上重；
[0008]2)將所述莖桿強度、所述株高、所述莖粗、所述分枝數、所述根長、所述根重和所述地上重的數值代入大豆抗倒性模型計算抗倒性:LR = 174.162-6.618*BN_2.643*PH+15.165*RW+5.549*SD+0.108*SS+0.027*RL_0.483*SW ;其中，SS 為莖桿強度、PH 為株高、SD 為莖粗、BN為分枝數、RL為根長、Rff為根重、Sff為地上重，LR為抗倒性；
[0009]若LR大于或等于75，則待測大豆為或候選為抗倒伏大豆；若LR小于75，則待測大豆為或候選為易倒伏大豆。
[0010]抗倒伏大豆為一片田地中倒伏大豆的株數占總大豆株數小于等于25%
[0011]易倒伏大豆為一片田地中倒伏大豆的株數占總大豆株數大于25%。
[0012]上述方法中，所述待測大豆為結莢中期大豆。
[0013]上述方法中，所述測定待測大豆莖桿強度采用桿強測定器。
[0014]上述的方法在大豆種質資源和品種抗倒伏的早期預測和/或篩選中的應用也是本發明保護的范圍，其中，早期為結莢中期。
[0015]上述的方法在抗倒伏大豆選育中的應用也是本發明保護的范圍。
[0016]本發明的實驗證明，本發明通過測定7個抗倒伏相關性狀，利用抗倒性模型對大豆抗倒性進行評估，其計算的倒伏率與實際田間結果無顯著差異，可以準確評估大豆資源及育種材料的抗倒性，在早期淘汰易倒伏材料，不僅節約生產成本而且大大提高選擇效率。本發明檢測方法方便快速，不受環境影響。
【具體實施方式】
[0017]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0018]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0019]以下的實施例便于更好地理解本發明，但并不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。
[0020]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0021]大豆中豆29、中豆32記載在如下文獻中:周新安等，大豆重組自交系群體三、四粒莢變異及其與產量的關系，中國油料作物學報，2005，27:22-25 ;公眾可從中國農業科學院油料作物研究所獲得。
[0022]表3所示30份大豆種質資源材料均在如下文獻中記載:周蓉等，大豆種質的倒伏性調查及其相關農藝性狀分析，大豆科學，2007，26:41-44)公眾可從商業途徑獲得，公眾也可從中國農業科學院油料作物研究所獲得。
[0023]在以下的實施方案中，除非特別說明，否則所有操作均按照“大豆種質資源描述規范和數據標準”(邱麗娟等，中國農業出版社，2006)所提供的方法進行。
[0024]實施例1、預測大豆抗倒性的方法
[0025]利用倒伏差異極顯著的大豆品種中豆29 (倒伏率為17.8% )和中豆32 (倒伏率為62.5%)雜交，衍生出的包含406個家系的大豆重組自交系群體(周新安等，大豆重組自交系群體三、四粒莢變異及其與產量的關系，中國油料作物學報，2005，27:22-25)。
[0026]結莢中期利用日本產桿強測定器(DIK-7401，Daiki5011&Moisture)測定莖桿強度(SS)。按使用說明將測定器在莖桿距地面20cm處用力緩慢推動莖桿，使莖桿傾斜并與地面呈30度角，并記錄此時測定器上顯示的測定值。在每個試驗小區中間行隨機測定10株，取平均值換算成莖桿強度。莖桿強度=(測定值/40) X 1000，單位為g/莖。隨后在每個試驗小區中間行隨機并連續取樣5株測定形態性狀，參照“大豆種子繁殖和記錄規范”(邱麗娟等2006),包括株高(PH,單位:cm)、莖粗(SD,單位:mm)、分枝數(BN,單位:個)、根長(RL，單位:cm)、根重(RW，單位:g)、地上重(SW，單位:g)。成熟期參照“大豆種子繁殖和記錄規范”(邱麗娟等2006)調查各小區倒伏率,并計算抗倒性，LR(lodging resistance)=100-倒伏率X 100。LR = 100，無植株倒伏；LR = 0，全部植株倒伏。
[0027]利用SAS9.0軟件對試驗數據進行多元回歸分析法，顯著水平〈0.05的性狀納入模型，采用逐步回歸分析法確定最佳模型，大豆抗倒性模型為:LR = 174.162-6.618*BN_2.643*PH+15.165*Rff+5.549*SD+0.108*SS+0.027*RL-0.483*SW。
[0028]表1中包括7個倒伏相關性狀，分枝數、株高、根重、莖粗、莖桿強度、根長、地上重。
[0029]表1為大豆抗倒性模型參數估算
[0030]
【權利要求】
1.一種預測待測大豆的抗倒性的方法，包括如下步驟: 1)分別測定待測大豆如下7種性狀的數值:莖桿強度、株高、莖粗、分枝數、根長、根重和地上重； 2)將所述莖桿強度、所述株高、所述莖粗、所述分枝數、所述根長、所述根重和所述地上重的數值代入大豆抗倒性模型計算抗倒性:LR = 174.162-6.618*BN_2.643*PH+15.165*RW+5.549*SD+0.108*SS+0.027*RL_0.483*SW ;其中，SS 為莖桿強度、PH 為株高、SD 為莖粗、BN為分枝數、RL為根長、Rff為根重、Sff為地上重，LR為抗倒性； 若LR大于等于75，則待測大豆為或候選為抗倒伏大豆；若LR小于75，則待測大豆為或候選為易倒伏大豆。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述待測大豆為結莢中期大豆。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述測定待測大豆莖桿強度采用桿強測定器。
4.權利要求1-3中任一所述的方法在大豆種質資源和品種抗倒伏的早期預測和/或篩選中的應用。
5.權利要求1-3中任一所述的方法在抗倒伏大豆選育中的應用。
【文檔編號】G01N33/00GK104034852SQ201410259699
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】陳海峰, 楊中路, 單志慧, 沙愛華, 邱德珍, 張嬋娟, 陳李淼, 袁松麗, 張曉娟, 陳水蓮, 萬喬, 周蓉, 周新安 申請人:中國農業科學院油料作物研究所